В эти же дни 17-я армия и конно-механизированная группа в невероятно трудных климатических условиях прошли по пустыне Гоби свыше 300 км и разгромили несколько вражеских бригад и полков. 14 августа части 17-й армии заняли Дабаныиань и завязали бои за г. Цзинпеньин. В тот же день дивизии советско-монгольской конно-механизированной группы генерал-лейтенанта И. А. Плиева после короткой перестрелки взяли г. Долунь. Заправив танки и грузовики трофейным японским бензином, КМГ продолжила наступление, к утру 15 августа вышла к г. Чжанбэй, которым к вечеру следующего дня овладела после упорных уличных боёв. Развивая успех, советские и монгольские воины 19–20 августа овладели Калганским укрепрайоном, городами Чжан-цзянкоу и Чэндэ, отрезав Квантунскую армию от японской Экспедиционной армии в Северном Китае. В районе Чэндэ советские войска встретились с войсками левой колонны коммунистической 8-й армии. Таким образом, «ключ от Великой Китайской стены» – г. Чэндэ был взят совместными усилиями войск СССР, Монголии и Компартии Китая. Союзникам сдались в плен 8136 японских солдат и офицеров, в том числе 4068 японцев во главе с комендантом Чэндэ полковником Накамура. Трофеи составили 9126 винтовок, 81 ручной пулемёт, 42 станковых пулемёта, 15 миномётов, 3 танка, 300 автомашин. Пленных японцев отконвоировали в Монголию, трофейное вооружение и технику передали китайским коммунистам.
17 августа 17-я армия взяла г. Чифын. Стремительное наступление частей 17-й армии привело к вызволению блокированной японскими и маньчжурскими войсками в начале августа 1945 г. в предварительно разорённом и опустошённом районе под Пинцюанем группы войск коммунистической 8-й армии. «…Красная Армия нас спасла от гибели, и мы ей особенно благодарны», – писал командующий китайской группой генерал Ли Юнь-чан командованию 17-й армии. 39-я армия, разгромив войска противника, прикрывавшие подступы к перевалам Большого Хингана, к 14 августа взяла Улан-Хото, Солунь и Ванъемяо, 15 августа приняла капитуляцию 107-й пехотной дивизии и танковой бригады японцев (всего 10 тыс. человек с полным вооружением) в г. Сыпин-гай, вышла на Центральную Маньчжурскую равнину, после чего развернула наступление на Чанчунь. 16 августа армия передовыми отрядами овладела Таоанем, а частью сил уничтожила разрозненные подразделения японских войск, пытавшиеся прорваться из Халун-Аршанского укрепрайона.
К исходу 17 августа войска Забайкальского фронта, развивая успех, продвинулись на 500 км и вышли на линию Чжанбэй – Долоннор – Чифын – Кайлу – Тунляо – Кайтун – Чжалантунь – Бухэду. В результате наступательных действий войск Забайкальского фронта японский 3-й фронт был расчленён на изолированные группы. Его командование, потеряв связь со многими частями, не могло ни организовать активного сопротивления наступавшим советским и монгольским соединениям, ни планомерно отводить свои войска из-под ударов.
18 августа сдался на капитуляцию 2-тысячный японский гарнизон Чжалантуня. 19 августа войска Забайкальского фронта освободили Цицикар, Шэньян (Мукден), 20 августа – Чанчунь, 21 августа – Далянь (Дайрен), 22 августа – Люйшунь (Порт-Артур), причём для ускорения капитуляции противника в Шэньяне, Чанчуне, Даляне и Люйшуне были высажены воздушные посадочные десанты. В Цицикаре сдалось в плен до 6 тыс. японских солдат и офицеров. В Мукдене сложили оружие более 43 тыс. солдат и офицеров двух дивизий и двух бригад гарнизона, а также командующий 3-м фронтом генерал Усироку, начальник штаба фронта генерал-майор Оцубо, командующий 44-й армией генерал-лейтенант Хонго, начальник штаба 44-й армии генерал-майор Обаба, командующий 1-м военным округом Маньчжоу-го генерал Китасу Ван и другие японские генералы. В Чанчуне сложили оружие 12-тысячная 148-я японская пехотная дивизия и более 3 тыс. солдат и офицеров отдельных частей и подразделений. К исходу 22 августа основные силы противника в полосе Забайкальского фронта прекратили организованное сопротивление. В районе Цзиньчжоу (западный берег Ляодунского залива) передовые отряды 17-й и 53-й армий разгромили остатки 44-й японской армии (5 пехотных бригад). К концу августа войска 6-й гвардейской танковой и 39-й армий, преодолев в ходе наступления до 1 тыс. км, вышли к Жёлтому морю и на Ляодунский полуостров. 30 августа сложил оружие и сводный отряд 107-й японской пехотной дивизии, блокированный с 14 августа в военном городке в 70 км севернее Ванъемяо. Сдались в плен 7300 японских солдат и офицеров, ещё более тысячи японцев за время осады погибли.